Навигация
2. СЕТИ Х.25
Стандарт X.25 "Интерфейс между оконечным оборудованием данных и аппаратурой передачи данных для терминалов, работающих в пакетном режиме в сетях передачи данных общего пользования" существует с 1974 г. и в последующие годы несколько раз пересматривался. Стандарт охватывает три нижних уровня сети, но внутреннюю структуру сети не описывает, а определяет пользовательский интерфейс с сетью.
Технология X.25 основана на коммутации пакетов и виртуальных каналах, обладает низкой производительностью, но эффективно работает на линиях связи с высоким уровнем помех, создавалась для работы на ненадежных аналоговых телефонных каналах. Высокая помехоустойчивость обеспечивается контролем данных и коррекцией ошибок на 2 уровнях: канальном и сетевом. Алгоритмы работы этих уровней и решаемые ими задачи во многом дублируют друг друга.
На физическом уровне предполагается использование последовательного интерфейса стандарта Х.21. На канальном уровне – стандартный протокол LAP-B семейства HDLC. Сетевой уровень определяется протоколом PLP (X.25/3), который предусматривает маршрутизацию пакетов, установление и разрыв соединения, управление потоком пакетов. Алгоритмы маршрутизации в стандарте не рассматриваются, предполагается использование любых реализуемых процедур маршрутизации. Пакеты могут иметь различный объем поля данных от 16 байт до 4 кбайт, размер поля данных по умолчанию 128 байт. Предусмотрено 14 типов пакетов.
В сети X.25 используется следующая терминология: оконечные терминалы (узлы-потребители сетевых ресурсов) DTE, оборудование передачи данных (например, модемы) DCE, коммутаторы пакетов PSE. Для простых терминалов, которые в силу ограниченных функциональных возможностей не могут поддерживать необходимые сетевые процедуры, существуют "сборщики-разборщики" пакетов PAD. Для сети X.25 только PAD являются терминалами, а "неинтеллектуальные" терминалы получают доступ к сети, передавая и получая данные через PAD. Обычно PAD предусматривает подключение нескольких простых терминалов.
DTE получают доступ к сетевым ресурсам через PSE. PSE и структура их связей образуют "облако" (топологию) сети, они выполняют процедуры создания виртуальных каналов, передают пакеты по действующим виртуальным каналам. Виртуальные каналы в X.25 называют логическими каналами. Каждый физический канал в PSE поддерживает несколько логических каналов, каждый PSE в любом из своих портов поддерживает множество логических каналов.
Рис.1. Сеть X.25
Адресация DTE выполняется в соответствии со стандартом X.121, который обеспечивает единое мировое пространство адресов. Сетевые адреса, как указывалось ранее, составные, т.е. элементы адреса зависят от места нахождения DTE в облаке сети. Предусмотрено три варианта адресации с идентификаторами – десятичными цифрами:
· международный сетевой адрес с префиксом "0", содержащий код страны (250, 251 для России и СНГ), номер сети в стране (1 цифра) и номер узла (до 10 цифр);
· международный телефонный номер с префиксом "9", содержащий код страны (три цифры) и телефонный номер в стране (до 11 цифр);
· внутренний сетевой адрес, содержащий номер сети и номер узла (до 10 цифр).
Сети X.25 применяют при высоких требованиях к надежности передачи данных, эти протоколы поддерживаются многими маршрутизаторами, шлюзами и т.п. Однако передача данных производится с неопределенной задержкой, которая может изменяться в весьма широких пределах. Например, эти сети нельзя использовать даже для организации голосовой связи.
PSE в соответствии с протоколом X.25 не поддерживают обмен маршрутной информацией и оптимизацию маршрутов. Хотя реализуемые ими функции сложнее, чем коммуникационных устройств канального уровня, однако по сравнению с маршрутизаторами других сетевых технологий функции PSE существенно проще. PSE может поддерживать до 4096 логических каналов одновременно. Наиболее сложная процедура, не определенная в рамках протокола, - маршрутизация при создании логического канала. После создания логического канала для передачи пакетов используются не сетевые адреса, имеющие большие размеры, и алгоритмы маршрутизации, а идентификаторы логических каналов и таблицы коммутации портов PSE. Как уже отмечалось, процедуры доставки пакетов в созданном логическом канале во многом аналогичны процедурам канального уровня HDLC. Однако механизмы контроля работы логических каналов должны быть более строгими. На канальном уровне обеспечивается управление взаимодействием только двух устройств. В логическом канале кроме двух DTE должны корректно взаимодействовать несколько PSE. Благодаря высокой эффективности канального уровня вероятность искажения и потери пакетов невелика, однако строгие процедуры контроля работы логических каналов необходимы.
Протокол PLP определяет 5 режимов:
1) Установление соединения – процедура создания логического канала между DTE.
2) Режим передачи данных – обмен данными по логическому каналу, включая сегментацию, заполнение недостающих бит, контроль ошибок и управление потоком.
3) Режим паузы.
4) Сброс соединения – освобождение всех ресурсов, поддерживавших работу логического канала.
5) Режим рестарта.
Предусмотрено 14 типов пакетов, обеспечивающих работу протокола в этих режимах. Пакеты объединяются в группы: пакеты установления соединения и разъединения, пакеты данных и прерываний, пакеты управления потоком и сброса, пакеты рестарта. Процедуры PLP используют те же механизмы контроля, что и HDLC. Передача любого пакета предполагает получение подтверждения на него, корректно выполняемые процедуры предполагают определенную, известную всем последовательность действий и передаваемых сообщений, при некорректной работе известен алгоритм возврата в нормальное состояние, используются механизмы тайм-аута и ограничения числа допустимых повторений. Дополнительные возможности в PLP: пакеты прерываний передаются PSE даже при остановке потока данных, сброс предполагает повторную инициализацию логического канала с потерей всех пакетов, которые были в данном логическом канале, рестарт подразумевает сброс всех логических каналов.
Самую сложную структуру полей управления имеет пакет установления соединения CALL REQUEST.
| Q | D | mod | LGN |
| LCN | |||
| Type $0B | |||
| Длина DA | Длина SA | ||
| DA | |||
| . . . . . | |||
| SA | |||
| . . . . . | |||
| Длина поля услуг | |||
| Услуги | |||
| Данные | |||
| . . . . . | |||
Q – тип информации (для трансп. уровня), D – признак подтверждения DTE получателем, mod – модуль нумерации пакетов.
Первые три байта имеют одинаковую структуру для всех типов пакетов. Алгоритм "окна" на сетевом уровне используется только в целях управления потоком и не предполагает процедур восстановления потерянных пакетов. В алгоритмах управления следует учитывать задержку доставки пакетов. Например, пакет управления потоком RNR может поступить к тому моменту, когда "лишние" пакеты, которые не будут обработаны, уже отправлены.
Как указывалось ранее, алгоритмы работы сетевого уровня содержат ряд дополнительных возможностей относительно алгоритмов канального уровня. В третьем байте заголовка пакета предусмотрен признак сегментации, если пакет большого объема разделен на нескольких меньших пакетов, этот признак устанавливается для всех сегментов кроме последнего. Кроме того, служебные пакеты содержат специальные поля для передачи диагностической информации. В этих полях указывается причина, по которой проводится какая-либо процедура, связанная с передачей этого пакета. Например, передача пакета, выходящего за пределы окна, требует выполнения сброса. Узел, который инициирует сброс, должен указать эту причину в диагностическом поле пакета сброса. При сбросе в канале происходит стирание всех еще не доставленных пакетов.
Причин, вызывающих некорректную работу на сетевом уровне, гораздо больше, чем на канальном уровне. Хотя и канальный уровень обеспечивает высокую надежность передачи данных, причиной может быть не потеря пакетов, а их задержка в канале. При запаздывании пакетов на разных участках виртуального канала могут реализовываться различные процедуры, и передаваемые пакеты в рамках одних процедур могут не соответствовать другим. Для выхода из таких состояний предусмотрены режимы сброса и рестарта, позволяющие повторно инициализировать работу, хотя и с потерей всех пакетов, которые в это время обрабатывались в канале.
Основное достоинство сетей Х.25 – высокая надежность, которая обеспечивается применением технологии виртуальных каналов с коммутацией пакетов и протоколов HDLC на канальном уровне. Однако реализация этой надежности приводит к низкой производительности, гарантий пропускной способности сети Х.25 не дают.
Коммутаторы (PSE) X.25 существенно проще маршрутизаторов сетей TCP/IP, т. к. не поддерживают процедур маршрутизации. Но PSE также выполняют достаточно сложные функции, во-первых, реализуя процедуры формирования логического канала, и, во-вторых, обеспечивая выполнение протоколов канального уровня. Практически каждый PSE работает с полной буферизацией пакетов, т. к. необходимо обеспечить прием кадра HDLC, его контроль и подтверждение приема (или запрос на повторную передачу при искажении кадра). Затем необходимо выделение пакета X.25 из поля данных кадра HDLC и передача пакета в выходной порт PSE в соответствии с номером логического канала. Далее необходимо сформировать новый кадр HDLC, передать его и т.д. Таким образом, в сети X.25 данные подвергаются многократным процедурам преобразования и контроля, это естественно приводит к заметным задержкам и существенно увеличивает время доставки.
Похожие работы
... СУБД; можно управлять распределением областей внешней памяти, контролировать доступ пользователей к БД и т.д. в масштабах индивидуальной системы, масштабах ограниченного предприятия или масштабах реальной корпоративной сети. В целом, набор серверных продуктов одиннадцатого выпуска компании Sybase представляет собой основательный, хорошо продуманный комплект инструментов, которые можно ...
... сети. Коммутатор поддерживает и глобальные связи с топологией "точка-точка" по линиям T1/E1, позволяя связывать несколько локальных сетей, построенных на его основе, друг с другом. Рис. 7.1. Структура коммутатора ES/1 Коммутатор ES/1 работает по технологии коммутации с буферизацией, что позволяет ему транслировать протоколы канального уровня, осуществлять пользовательскую фильтрацию, сбор ...
... . Предлагается, для самого дешевого решения, на каждый из клиентских компьятеров установить ОС Windows 95. Администрация Владимирской области обладает лицензией на использование данного продукта. Фирма Shiva, крупнейший поставщик оборудования и программного обеспечения для корпоративных территориальных сетй связи, помогла фирме Microsoft внедрить в Windows 95 функции удаленного доступа. ...
... 29-10 Упражнение 29 29-11 [КС xv] []Приложение А []Ссылки А-1 []Приложение В []Рисунки В-1 []Приложение С []Решения С-1 []Словарь []Сокращения []Индексы [КС xvi] [1]Технология создания сетей ЭВМ [1]Вопросы и ответы []Эта форма поможет вам получить ответ на любой вопрос, возникший в процессе изучения ...
0 комментариев